Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik MOS transistoren ausmessen und selektieren? Bzw. Welche Typen?


von Markus A. (tubeland)


Lesenswert?

Für meine Elektrostaten entwerfe ich derzeit einen FET MOS Amp.
Der noch auf 2 ohm last stabil läuft und nach Möglichkeit obendrauf 
Kurzschluss fest ist.

Allerdings machen mir die MOS end transistoren Ärger.
Ohne eine Selektierung ist es nicht  möglich ihn sicher zu machen!
Das die Ströme einfach zu unterschiedlich sind der einzelnen mos Typen!

Unter vollast wüde er auf jeden Fall so den Geist aufgegeben das ist 
Fakt.

Derzeit habe ich 4* irf530 und 4,irf9530 am laufen.
Die hatte ich gerade Griffbereit.

Ist sicherlich nicht die optimale Wahl. Sie sind eben gerade griffbereit 
gewesen und ich konnte mit denen schon mal testen.

Meinen letzten FET Amp habe ich vor 20 Jahre gebaut und die bewährten 
Typen gibt es heute nur noch überteuert hier und da auf ebay.

Keine Ahnung welche Typen heute Sinn machen würden.
Sie müssen aktuell noch gefertigt werden und auch Günstig sein.

Wichtig ist auch das die Toleranz der Typen nicht so hoch wie bei den 
irf530 ist.

Selektieren werde ich wohl leider müssen, sei dem es gibt da eine 
Baureihe mit geringen Toleranz.

Fakt ist das ich leider mehrere transistoren parallel schalten muss um 
auf mindestens 2 ohm runter zu kommen!
Somit muss der amp auch noch etwas unter 2 ohm funktionieren und auch 
entsprechend Leistung umsetzen können ohne das er kaputt geht!
Bei +/-42v muss der amp auf 2 ohm um die 400-500 Watt umsetzen können!
+ entsprechender Strom reserve damit er nicht am Limit läuft!

Würde mich freuen wenn hier jemand ist der sich mit der aktuellen NF MOS 
Technik beschäftigt..
Gruß Markus

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


Lesenswert?

Die modernen Hochstrom MOSFet sind für Linearbetrieb aus den Gründen so 
gut wie nicht zu gebrauchen, die du selber schon bemerkt hast. Die 
Dinger taktet man und baut daraus eine Class-D Endstufe.
V-FET sind so gut wie ausgestorben oder schweineteuer. Entweder 
entscheidest du dich für ein klassisches Design mit dicken BJT oder du 
schwenkst um auf PWM/Class-D.

von Dieter (Gast)


Lesenswert?

Die Datenblattangaben der modernen MOSFet sind für Linearbetrieb so 
gut wie nicht zu gebrauchen. Wird dies entsprechend berücksichtigt, dann 
geht ein Linearbetrieb noch recht brauchbar.

von MaWin (Gast)


Lesenswert?

Wieso haben Elektrostaten 2 Ohm und 42V ? Ich dache, die haben eher 500V 
und sind kapazitiv.

MOSFETs haben in Endstufen nichts verloren. Einerseits kosten sie fast 
10V mehr Ansteuerspannung (und wenn man keine extra Stromversorgung für 
die Ansteuerung baut damit 10V mehr Verluste die sie abtransportieren 
müssen) andererseits führt die hohe UGSToleranz zu hohen benötigten 
Stromverteilungswiderstandswerten, was zusätzlich Verluste bringt und 
den Ausgangswiderstand anhebt. Und nein: mit warmem Röhrensound können 
MOSFETs in der Endstufe nicht punkten, bei Verzerrungen unter 0.01% wie 
heute üblich trägt die Endstufe nicht zum Sound bei wie ein Effektgerät.

Man verwendet heute bipolard 
NJL/MJL3281A=2SC3281A=FJL4315=2SC5200=2SC3263/NJL/MJL1302A=2SA1302A=FJL4 
215=2SA1943=2SA1294.  Die sind mit ihren gleichmässigen hohen 
Stromverstärkung über weite Kollektorstrombereiche so dramatisch besser 
als alte biolare Transistoren, und schneller für niedrige IM, so dass 
nichts anderes lohnt.


Wer unbedingt noch laterale MOSFETs sucht wegen ihrer niedriger UGS 
(kleine Stromverteilungswiderstandswerte, niedrige Anstduerspannung im 
Sourcefolger) kann BUZ900/905 weil die kaum gefälscht kaufen oder neue 
ALF/ECF/ECX08/10/16P16/20+ALF/ECF/ECX08/10/16N16/20 nehmen.

von Manfred (Gast)


Lesenswert?

MaWin schrieb:
> MOSFETs haben in Endstufen nichts verloren.

Wie konnte dann der LV300 der ANT-Nachrichtentechnik funktionieren? Mit 
+/-28Volt versorgt, lieferten die 300 Watt Sinus an 100V 
(Beschallungstechnik). Soweit ich erinnere, wurde das mit mehreren 
IRF540 realisiert.

Hatten die damals MOSFETs, die von diesem Problem nichts wussten?

von Markus A. (tubeland)


Lesenswert?

Kann eure Aussagen bestätigen. Man braucht nicht lange um die Mängel zu 
entdecken.
Ohne Selektieren oder über sehr aufwendigen Aufbau ist dann nicht mehr 
einfach und werweis bedingt brauchbar.

Ob dann der Aufwand es gerechtfertigt könnte dann fraglich sein. Last 
stabil ist das so nicht.

Dann wird es wohl classic
Werde mir die neuen Typen mal genauer ansehen und dann endsprechend 
testen.

Ja elektrostaten sind kapazitiv und arbeiten über 1000 V Vpp
In der Regel ist ein 1:120 AÜ im esl.

Die Herausforderung ist dafür etwas angehoben.
Einen HV Amp zu bauen
Mit der 805 nicht wirtschaftlich
Mit einer pp betriebene Anoden drossel ist das schon viel interessanter 
und funktioniert mit der KT 120 recht gut.
Mit bipo in gegetakt habe ich bis 380v  Vpp erreicht höher noch nicht

Ich möchte es mal mit einem Sauberen Sand Amp probieren

von Mark S. (voltwide)


Lesenswert?

Ich würde hier auf Class-D setzen, konkret TPA3251 in PBTL-Betrieb.
Class A-B mit riesigen Kühlkörpern muß heutzutage nicht mehr sein.

von olibert (Gast)


Lesenswert?

Markus A. schrieb:
> Ja elektrostaten sind kapazitiv und arbeiten über 1000 V Vpp

Waeren Roehren nicht perfekt für diesen Anwendungsbereich? Bei den 
Spannungen und geringen Strömen sparst du dir den Ausgangstrafo und in 
der Ansteuerung haben Röhren & FETs ein paar Gemeinsamkeiten.

von Fetty (Gast)


Lesenswert?

olibert schrieb:
> Waeren Roehren nicht perfekt für diesen Anwendungsbereich? Bei den
> Spannungen und geringen Strömen sparst du dir den Ausgangstrafo und in
> der Ansteuerung haben Röhren & FETs ein paar Gemeinsamkeiten.

Öhm...

Markus A. ( TUBELAND ;-) schrieb im Beitrag #6090398 auch noch:
> Mit der 805 nicht wirtschaftlich
> Mit einer pp betriebene Anoden drossel ist das schon viel interessanter
> und funktioniert mit der KT 120 recht gut.


Also theoretisch ginge hierfür auch stinknormales Class D + AÜ.
(Also diverse Kauf- Module oder ganze Amps, hocheffizient. Die
Krux ist nur, daß man zum kompletten Eigenbau nicht mehr ein
(HF-technisch "lausiges") AB-Layout nutzen kann, sondern von
Schaltwandlern etwas Ahnung haben sollte.)

Aber ebenso theoretisch könnte man einen Class D Amp auch mit je
4St. 530/9530 (sogar einfacher als nur N-Ch) aufbauen - ehrlich.
(Weil die Gates kleine Cs sind auch kapazitiv gekoppelt möglich,
statt wie meist Versorgung/Gate-Treiber. Das schreibe ich, weil
ein maximal einfacher Schaltplan auch einfacher zu layouten ist.)

Irgendwann hatte ich das sogar schon mal hier gesehen, glaube
ich. Iirc eh Mark Space (voltwide)? Bin unsicher, aber gab es.
M. W. ein funktionierendes Konzept, trotz Minimalismus.

von Dieter (Gast)


Lesenswert?


von Michael B. (laberkopp)


Lesenswert?

Dieter schrieb:
> ZB. gibt es einen Klasse D Verstärker mit NE555:

Ich befürchte, daß jemand, der sich Elektrostaten als Lautsprecher 
besorgt, aus denen mehr rausholen will als das Gekrächze eines NE555.

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


Lesenswert?

Fetty schrieb:
> Aber ebenso theoretisch könnte man einen Class D Amp auch mit je
> 4St. 530/9530 (sogar einfacher als nur N-Ch) aufbauen - ehrlich.

Wie JBL das macht, habe ich mal hier gepostet:
Beitrag "Re: Selbstgebauter Class D Audioverstärker hat Probleme (IR2113)"

Mit IRF640 und IRF9640.

von MaWin (Gast)


Lesenswert?

Markus A. schrieb:
> Ja elektrostaten sind kapazitiv und arbeiten über 1000 V Vpp
> In der Regel ist ein 1:120 AÜ im esl.

Wie kommt man auf die Idee, so teure Lautsprecher an so schlechtem 
Konzept zu betreiben ? Weg mit dem AÜ, direkt +/-1000V erzeugen bei 
geringem Strom.

Zwar gibt es kaum 2000V Transistoren, aber Konzepte für 2 Transistoren 
wie STC03DE170 in Reihe. 100mA bei 1000V sollte ja reichen. Wahlweise 
auch bipolar BUH2M20AP.

von Markus A. (tubeland)


Lesenswert?

Theoretisch sind Rören in der Tat für ESL eine Gute Wahl!
Allerdings wurde speziell für so eine Anwendung nie etwas entwickelt.
So kann man sich zwar an Typen bedienen die eben da sind.
so wie es ein Amp Bauer auch Chemnitz auch tat.
nur in seinen Fall war das eine PL509 die Über ihren zugelasenen Daten 
betrieben wurde und auch zu Geringe Anodenverlustleistung aufbringt.
Der Gute muste sie Selektieren weil viele schon beim Test interne 
Überschläge wegen der zu Hohe Spannungen hatten.
Sowas wurde Leider für viel Geld Verkauft. wo bei ich dazu den erbauer 
auf der Messe dazu etwas erklärt habe was er nicht verstand.

Pentoden sind Grundsätzlich 2. Wahl funktioniert aber Trotzdem wenn man 
weis wie es umgesetzt wird!

Die Röhre sollte noch Produziert oder in hohher zahl zur verfügung 
stehen.
und nach meiner Auswertung ist derzeit nur die 805 überhaupt sinvoll von 
den Daten die Sie mitbringt.
Symetrisch mit +/- 1500V aufgebaut in Brücke mit Zü´s als Treiber die 
KT88 das Macht dann 4*805 und 4*KT88 Pro Kanal 2,4kV Vpp ist da zu 
erwaten.

Das Funktioniert zuverlässig sogar weit über 20 kHz hinaus Laststabiel.
Nur macht So eine Strom Schleuder Überhaupt keinen Sinn! das konzept ist 
zu Aufwändig und frist viel zu viel Strom im Ruhezustand!

Alles Andere Funktioniert mit einer PP Anodendrossel + entsprechnede 
Koppel kondensatoren Alternativ auch ein AÜ. da U+ sich in PP Betrieb 
sich doppelt kommt man mit Relativ Kleineren Spannungen aus. mit 1Kv 
kommt man da schon weit!
Die A drossel muß natürlich verschachtelt sein! und entsprechend 
Spannungsfest. Also Aufwand ist da auch!
unter dem Strich zu Teuer, zu Aufwändig und auf jeden Fall Gefährlich! ! 
!


Meine Unterlagen die ich zuhause haqbe Stammen aus den hauptsächlich aus 
den 70-80 Jahre.
Sowie Sehr gute Fachbücher wie vom Prof. Dr.sc.techn. manfred Seifard 
der u.a. Bücher für Professoren die an der unni unterrichten Geschrieben 
hat.
mit dem Schwerkunkt auf Analog gerichtet!

Da steht fast alles Drin was man so wissen Sollte. Aber nicht´s von den 
Modernen IRF xxx eben.


Die Class D Amp technik ist mir zwar bekannt und ich Kenne auch die Vor 
und Nachteile die Zwingend zu beachten sind. Das ist für mich leider 
Nix.
Obwohl diese in der tat nicht Schlecht sind und sich immer weiter 
Verbreiten!
mitlerweile habe ich mich etwas Über die neuen IRF xxx eingelesen und 
derren Problematiken die sie Haben erkannt.

unter Diesen Vorraussetzungen ist die Verwendung der mmodernen IRF xxx 
Mos Typen oder IGBT´s am besten Möglich in dem sie eben nicht Parralel 
Betrieben werden. Dazu Habe ich auch Beispiele gefunden.
Paar weise Parralel nur Selektiert und da habe ich gar keine Erfahrung 
wie viele IRF xxx man orden muss um dann einen Satz von 2* 4 Stk zu 
bekommen.

Wobei mir diese Lösung Überhaupt nicht gefällt!
Alternativ kann villeicht Jeder MOS unabhängig eingestellt werden. Hier 
Würde dann die erforderliche Schaltung dann weit aus umfangreicher 
ausfallen.
Das ist auch zu Aufwändig!
zumal die neuen MOS wie schon beschrieben zum Schalten entwickelt wurden 
und von vornerein in der Amp Technik nicht die Beste Wahl ist!

Also bleibt mir da die Möglichkeit nur noch mit Bip zu Arbeiten um einen 
Sicheren Amp zu entwerfen.

Klar werden für 500W schon Ordendliche Kühlkörper benötigt! um diese 
dann Klein zu halten gibt es heute auch Schöne Möglichkeiten.

Viele ESL Hörer packen in reihe einen Schutzwiderstand, damit die 
Endstufen nicht Abfackeln! das geht auf die Höhen! das system Arbeitet 
dann nicht mehr Liniar!

Dem will ich entgegen treten

von Mark S. (voltwide)


Lesenswert?

Das design und Leiterplattenlayout eines Class-D-Verstärkers ist eine 
anspruchsvolle Aufgabe und von Eigenentwicklungen mit 
diskreteten-MOSFETs würde ich die Finger lassen wenn es denn was 
Vernünftiges werden soll. Davon gibt es ungezählte Beispiele im Netz 
deren Protagonisten stolz Wunderdinge in die Welt hinaus posaunen. Bei 
näherer Betrachtung zeigt sich dann, dass die Verzerrungs- und 
Rauscheigenschaften bestenfalls Mittelmass sind. Rätselhafte 
Totalausfälle sind an der Tagesordnung, Überstrom-, Übertemperaturschutz 
fehlen gänzlich, Hauptsache Class-D und viel Leistung...
In der Leistungsklasse Heim- und Garten gibt inzwischen voll integrierte 
Class-D-Verstärker, die diese Bastelkonzepte um Längen schlagen und dank 
integrierter Schutzfunktionen nahezu unkaputtbar sind. Ein adäquates 
Leiterplattenlayout hierfür zu entwerfen ist allerdings nichts für 
Einsteiger. Was bleibt sind Fertigmodule von vertrauenswürdigen 
Anbietern wie z.B. Sure-Electronics.
just my 2c

: Bearbeitet durch User
von Fetty (Gast)


Lesenswert?

Dieter schrieb:
> ZB. gibt es einen Klasse D Verstärker mit NE555:
>
> https://www.edn.com/555-based-class-d-headphone-driver-makes-great-practice-amp/
> http://www.electrobob.com/555-class-d-amplifier/

Dahin hatte ich diese Minimalismus-Sau nicht treiben wollen.
Die Parameter "555 Klasse D" sind unter aller (Mini...)-Sau.

Paßt auch nicht - übrigens auch genausowenig, wie der KH-Amp -
zu o.g. Betriebsspannungs- (plus/minus 42VDC) und Lastbereich
(transformierte bis <= 2 Ohm).

(Ich habe die Schaltung mit den 9620/620 gesehen, aber... nein.)


Wieso genau Du das verlinkt hast hier, ist mir schleierhaft.

Markus A. schrieb:
> Das ist für mich leider Nix.

Hm. Der Amp soll/muß AB sein? Welche weiteren Einschränkungen
(sowie Gründe dafür) bestehen denn ganz genau? Sonst könnten
vielleicht noch weitere Vorschläge erdacht, und dann plötzlich
als nicht machbar abgelehnt werden.

Markus A. schrieb:
> mit 1Kv kommt man da schon weit!

Brückenschaltung, oder sogar gebrückte Brücke (separat versorgt,
also galv. getrennt, die 4 Versorgungen addieren sich am Schluß)
ist auch mit Bipolar-Transistoren drin, rechne mal nach... ist
Dir dieses Konzept bekannt? Steht auch in diversen Fachbüchern,
zwar als "Randnotiz", mit der Anmerkung "früher, vor guten BJTs"
so ungefähr... passend aufgebaut doch durchaus eine Option?


Matthias S. schrieb:
> Wie JBL das macht

Danke Dir, auch ein schönes Beispiel, aber ich hatte ein anderes
Konzept gemeint... da waren die Gates kapazitiv angekoppelt.

Ich hatte frühmorgens selbst noch länger danach gesucht - leider
erfolglos. Egal, wenn nicht, dann eben nicht - scheinbar eh das
falsche Grundkonzept für den TO (obwohl der Grund unbekannt ist).

von Markus A. (tubeland)


Lesenswert?

ich Würde Niemals einen Class D Amp Entwickeln!
Wie du bereits schon Angesprochen Hast. Geht es mit der Hf schon Los.
Da binn ich Raus!

Das ist der zeit nicht mein Gebiet! entsprechend fange ich damit nicht 
an zu Spielen. Ich Müsste mich dann zu Tief in der materie mit all 
seinen Problemen ersteinmal Auseinander setzen.
ich würde genau so wenig ein Schaltnetzteil Entwickeln wollen!

Geschweige denn Fehlen entsprechende Meßgeräte dazu um das dann auch 
nach unseren Richtlinien umzusetzen um Sicher zu Stellen das kein Dreck 
abgestrahlt wird.

Das Sollen Andere machen die das Täglich machen und die Nötige 
Ausrüstung dazu besitzen!

Da mein Amp Betriebssicher Sein Soll ist entsprechender Schutzaufwand 
grundsätzlich auch ein Thema.

nach meinen neusten erkentnissen die ich gerade noch gelesen habe sind 
meine Widerstände für das Gate warscheinlich zu Hoch gewählt.
Das wird aber nicht das einzigste und Größte Problem sein.

Befor ich meinen testaufbau entsorge, kann ich das noch mal antesten ob 
ich so weiter kommen könnte.

fakt ist  das Kaum einer so etwas Massig verbaut. das wird auch seine 
Gründe Haben.

ich werde von den bipolard typen
NJL/MJL3281A=2SC3281A=FJL4315=2SC5200=2SC3263/NJL/MJL1302A=2SA1302A=FJL4
215=2SA1943=2SA1294

mir die Datenblätter Ziehen und diese dann auch Bestellen.
Damit komme ich besser zu recht und mus meine Vorhandenen bewährten 
Schaltungen nur Leicht anpassen die ich bereits schon vor 25 jahren 
erfolgreich am Laufen hatte.
da der Künftige Amp Mehr Leistung Umsätzen muss als Früher, so werde ich 
zum thema Schutz noch etwas mehr Aufwand betreiben.



Damit weis ich umzugehen.

von Peter D. (peda)


Lesenswert?

Markus A. schrieb:
> In der Regel ist ein 1:120 AÜ im esl.

Wenn man eh einen Trafo braucht, kann man doch die klassische 
Gegentaktschaltung auf Trafo mit Mittelanzapfung aufbauen.
Jeder MOSFET bekommt seinen eigenen Sourcewiderstand und OPV zur 
Stromaufteilung.

von Markus A. (tubeland)


Lesenswert?

Ich Habe da schon einiges An Konzepte durch. bis hin direkt von der KT88 
zum ESL. Incl. GK!
Es gibt viele Konzepte die funktionieren.
auch mit den IRF xxx typen und pro Mos einen eigenen strom regulator 
würde gehen und währe auch mal Witzig zu bauen.


Ich habe entsprechend für mich Intressante bip. Transistoren Bestellt 
sowie ein Modernes Kühlsystem. bip... das hatte schon immer funktioniert 
in sämtlichen Leistungsklassen!

Bitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.